Condensatori collegati in parallelo. Collegamento misto di condensatori: schema, ragioni della necessità di utilizzare

I circuiti e i circuiti elettrici utilizzano vari metodi per collegare i condensatori. Il collegamento dei condensatori nei banchi di condensatori può essere serie, parallelo e serie-parallelo (misto).

Se i condensatori sono collegati alla batteria sotto forma di una catena e le piastre solo del primo e dell'ultimo condensatore sono collegate ai punti di inclusione nel circuito, viene chiamata tale connessione coerente.

Quando i condensatori sono collegati in serie, vengono caricati con la stessa quantità di elettricità, sebbene solo due piastre esterne vengano caricate dalla sorgente di corrente e le piastre rimanenti vengano caricate attraverso l'influenza di un campo elettrico. In questo caso la carica del piatto 2 sarà uguale di valore, ma di segno opposto alla carica del piatto 1, la carica del piatto 3 sarà uguale alla carica del piatto 2, ma sarà anche di polarità opposta, eccetera.

Ma più precisamente, le tensioni sui diversi elementi capacitivi saranno diverse, poiché sono sempre necessarie tensioni diverse per caricare la stessa quantità di elettricità con capacità nominali diverse. Minore è la capacità del condensatore, maggiore è il livello di tensione necessario per caricare il componente radio con la quantità di elettricità richiesta e viceversa.

Pertanto, quando si carica un gruppo di capacità collegate in serie, le tensioni sui piccoli condensatori saranno più elevate e sugli elementi ad alta capacità - inferiori.

Considera l'intero gruppo di capacità collegate in serie, come una capacità equivalente, tra le cui armature esiste un livello di tensione uguale alla somma delle tensioni su tutti gli elementi del gruppo e la cui carica è uguale alla carica di qualsiasi componente di questo gruppo.

Se dai un'occhiata più da vicino alla capacità nominale più piccola nel gruppo, dovrebbe avere il livello di tensione più alto. Ma in realtà, il livello di tensione su di esso è solo una parte del valore di tensione totale dal gruppo totale. La tensione attraverso l'intero gruppo è sempre superiore alla tensione attraverso il condensatore, che ha il valore di capacità più piccolo. Pertanto, possiamo dire che la capacità totale di un gruppo di condensatori collegati in serie è inferiore alla capacità del condensatore più piccolo del gruppo.

Per calcolare la capacità totale del gruppo, in questo esempio utilizzeremo la seguente formula:

1 / C totale = 1 / C 1 + 1 / C 2 + 1 / C 3

Per un caso particolare, con due elementi collegati in serie, la formula assumerà la forma:

Do totale = Do 1 × Do 2 / Do 1 + Do 2

Per fare un esempio pratico, colleghiamo in serie tre componenti radio 100μF/100V. Secondo la formula sopra, dividiamo l'unità per la capacità. Allora riassumiamo. Quindi dividiamo l'unità per il risultato risultante.

Quindi - (1: 100) + (1: 100) + (1: 100) = 0,01 + 0,01 + 0,01 = 0,03 e infine 1: 0,03 = 33 μF a 300 volt (tutte le tensioni sommiamo tra loro 100 + 100 + 100 = 300c). Di conseguenza, otteniamo un banco di condensatori con una capacità totale di 33 microfarad a 300 volt.

Nel caso in cui, quando si collega in serie, sia necessario ottenere un condensatore non polare di grande capacità, è possibile collegarne due elettrolitici. In questo caso, è consigliabile scegliere condensatori della stessa potenza.

Accendiamo entrambi i condensatori in serie, collegando i loro elettrodi negativi tra loro. Di conseguenza, otteniamo una capacità pari alla metà di ciascuna delle denominazioni

Se un gruppo di elementi capacitivi è incluso nel circuito in modo tale che le piastre di tutti i componenti del circuito siano collegate ai punti di connessione diretta, tale connessione viene chiamata connessione parallela di condensatori.

Quando si carica un gruppo di contenitori collegati in parallelo, ci sarà la stessa tensione tra le piastre di tutti gli elementi, poiché sono tutti caricati dalla stessa fonte di alimentazione. La quantità totale di elettricità su tutti gli elementi sarà pari alla somma delle quantità di elettricità poste separatamente su ciascun contenitore, poiché ciascuno di essi viene caricato indipendentemente dalla carica degli altri componenti di questo circuito. Sulla base di ciò, l'intero sistema può essere considerato come un condensatore equivalente comune. Quindi la capacità totale con collegamento in parallelo dei condensatori è uguale alla somma delle capacità tutti gli elementi collegati.

Indichiamo la capacità totale delle celle collegate alla batteria con il simbolo Con generale, quindi puoi scrivere la formula:

DO totale = DO 1 + DO 2 + DO 3

Consideriamo questa formula usando un esempio dal vivo. Supponiamo di aver bisogno urgentemente di un condensatore da 100 microfarad per riparare gli elettrodomestici e di avere solo 47 microfarad a 50v. Se li colleghi in parallelo (meno con meno e più con più), la capacità totale del banco di condensatori risultante sarà di circa 94 microfarad per 50 volt. Questa è una deviazione perfettamente accettabile, quindi puoi installare in sicurezza questo assieme in apparecchiature elettroniche.

Consolidiamo le conoscenze acquisite sul collegamento in parallelo dei condensatori nella pratica radioamatoriale: diciamo, per sostituire un condensatore gonfio sulla scheda madre di un personal computer, ci vuole una capacità di 2000 microfarad, ma per fortuna non ce l'abbiamo fatta. Non ce l'abbiamo, e non vogliamo nemmeno correre al mercato radiofonico. Qui ci verrà in aiuto la conoscenza della legge di connessione parallela dei contenitori.

Do totale = Do 1 + Do 2 = 1000 mkf + 1000 mkf = 2000 mkf

Come puoi vedere, non c'è nulla di complicato, quando collegato in parallelo, la stessa tensione agisce su ciascun componente radio capacitivo separato e il condensatore composito viene caricato due volte con la quantità di elettricità.

Un collegamento serie-parallelo di condensatori è un circuito o un circuito che contiene sezioni, sia con collegamento in parallelo che con un collegamento in serie di componenti radio.

Quando si calcola la capacità totale di un tale circuito con tipo di connessione seriale-parallelo questa sezione (come nel caso c) è suddivisa in sezioni elementari, costituite da gruppi semplici con collegamento seriale o parallelo di contenitori. Inoltre, l'algoritmo di calcolo assume la forma:

1. Calcolare la capacità equivalente delle sezioni con collegamento in serie dei contenitori.
2. Se queste sezioni sono costituite da condensatori collegati in serie, calcolare prima la loro capacità.
3. Dopo aver calcolato le capacità equivalenti, il circuito viene ridisegnato. Tipicamente, un circuito è ottenuto da condensatori equivalenti collegati in serie.
4. Calcolare la capacità totale del circuito risultante.

Molti appassionati di elettronica alle prime armi nel processo di assemblaggio di un dispositivo fatto in casa hanno una domanda: "Come collegare correttamente i condensatori?"

Sembrerebbe il motivo per cui questo è necessario, perché se il diagramma schematico indica che un condensatore da 47 microfarad dovrebbe essere installato in un determinato punto del circuito, allora lo prendiamo e lo mettiamo. Ma devi ammettere che anche un avido ingegnere elettronico potrebbe non avere un condensatore con la valutazione richiesta in officina!

Una situazione simile può verificarsi durante la riparazione di un dispositivo. Ad esempio, è necessario un condensatore elettrolitico con una capacità di 1000 microfarad e solo due o tre a 470 microfarad sono a portata di mano. Impostare 470 microfarad invece di 1000? No, questo non è sempre consentito. Quindi cosa si può fare? Andare al mercato radiofonico per diverse decine di chilometri e comprare il pezzo mancante?

Come uscire da questa situazione? Puoi collegare diversi condensatori e, di conseguenza, ottenere la capacità di cui abbiamo bisogno. In elettronica, ci sono due modi per collegare i condensatori: parallelo e coerente.

In realtà, sembra così:

Connessione parallela

Schema di collegamento in parallelo

Connessione seriale

Schema di collegamento seriale

È inoltre possibile combinare la connessione parallela e seriale. Ma in pratica, è improbabile che questo ti sia utile.

Come calcolare la capacità totale dei condensatori collegati?

Alcune semplici formule ci aiuteranno in questo. Non esitare, se ti piace l'elettronica, queste semplici formule ti aiuteranno prima o poi.

Capacità totale dei condensatori collegati in parallelo:

C 1 - la capacità del primo;

C 2 - la capacità del secondo;

C 3 - la capacità del terzo;

C N - capacità n esimo condensatore;

C totale - la capacità totale del condensatore composito.

Come puoi vedere, quando sono collegati in parallelo, i contenitori devono solo essere piegati!

Attenzione! Tutti i calcoli devono essere effettuati nelle stesse unità. Se eseguiamo calcoli in microfarad, è necessario indicare la capacità do 1, Do 2 nei microfarad. Otteniamo anche il risultato in microfarad. Questa regola dovrebbe essere osservata, altrimenti non si possono evitare errori!

Per evitare errori durante la conversione dei microfarad in picofarad e dei nanofarad in microfarad, è necessario conoscere la notazione abbreviata dei valori numerici. La tabella ti aiuterà anche in questo. Indica i prefissi utilizzati per la stenografia e i moltiplicatori con cui è possibile ricalcolare. Leggi di più su questo.

La capacità di due condensatori collegati in serie può essere calcolata utilizzando una formula diversa. Sarà un po' più difficile:

Attenzione! Questa formula è valida solo per due condensatori! Se ce ne sono più, sarà necessaria una formula diversa. È più confuso, e in effetti non sempre torna utile.

O lo stesso, ma più comprensibile:

Se effettui più calcoli, vedrai che con una connessione seriale, la capacità risultante sarà sempre inferiore a quella più piccola inclusa in questa catena. Cosa significa? Ciò significa che se si collegano condensatori in serie con una capacità di 5, 100 e 35 picofarad, la capacità totale sarà inferiore a 5.

Nel caso in cui vengano utilizzati condensatori della stessa capacità per il collegamento in serie, questa formula ingombrante si semplifica magicamente e assume la forma:

Qui, invece di una lettera m il numero di condensatori è messo, e do 1- la sua capacità.

Vale anche la pena ricordare una semplice regola:

Quando due condensatori con la stessa capacità sono collegati in serie, la capacità risultante sarà la metà della capacità di ciascuno di essi.

Pertanto, se colleghi due condensatori in serie, ciascuno con una capacità di 10 nanofarad, il risultato sarà 5 nanofarad.

Non lasceremo che le parole vadano al vento, ma controlleremo il condensatore misurandone la capacità, e in pratica confermeremo la correttezza delle formule mostrate qui.

Prendiamo due condensatori a film. Uno per 15 nanofarad (0,015 microfarad) e l'altro per 10 nanofarad (0,01 microfarad).Colleghiamoli in serie. Ora prendiamo un multimetro Victor VC9805 + e misurare la capacità totale dei due condensatori. Ecco cosa otteniamo (vedi foto).

Capacità di misura con connessione seriale

La capacità del condensatore composito era di 6 nanofarad (0,006 μF.)

Ora facciamo lo stesso, ma per una connessione parallela. Controlliamo il risultato utilizzando lo stesso tester (vedi foto).

Misura di capacità parallela

Come puoi vedere, con una connessione in parallelo, la capacità dei due condensatori si è sviluppata ed è di 25 nanofarad (0,025 microfarad).

Cos'altro devi sapere per collegare correttamente i condensatori?

Innanzitutto, non dimenticare che c'è un altro parametro importante, come la tensione nominale.

Quando i condensatori sono collegati in serie, la tensione tra di loro è distribuita in modo inversamente proporzionale alle loro capacità. Pertanto, ha senso, quando si collega in serie, utilizzare condensatori con una tensione nominale uguale a quella di un condensatore, che sostituiamo con uno composito.

Se vengono utilizzati condensatori con la stessa capacità, la tensione tra di essi viene divisa equamente.

Per condensatori elettrolitici.

Collegamento in serie degli elettroliti

Schema collegamento seriale

Inoltre, non dimenticare la tensione nominale. Quando sono collegati in parallelo, ciascuno dei condensatori coinvolti deve avere la stessa tensione nominale come se inserissimo un condensatore nel circuito. Cioè, se è necessario installare un condensatore con una tensione nominale di 35 volt e una capacità di, ad esempio, 200 microfarad nel circuito, al suo posto è possibile collegare due condensatori da 100 microfarad e 35 volt in parallelo. Se almeno uno di essi ha una tensione nominale inferiore (ad esempio 25 volt), presto fallirà.

È auspicabile che i condensatori dello stesso tipo (film, ceramica, mica, carta metallica) siano selezionati per un condensatore composito. Sarà meglio se vengono presi dallo stesso lotto, poiché in questo caso la dispersione dei parametri per loro sarà piccola.

Ovviamente è possibile anche una connessione mista (combinata), ma in pratica non viene utilizzata (non ho visto). Il calcolo della portata con connessione mista va solitamente a chi risolve problemi di fisica o supera esami :)

Chi è seriamente interessato all'elettronica ha sicuramente bisogno di sapere come collegare correttamente i resistori e calcolare la loro resistenza totale!

Il collegamento in serie dei condensatori viene solitamente utilizzato in due casi: per ottenere un condensatore con un'elevata tensione ammissibile o per ottenere un condensatore con la capacità richiesta.

Selezioniamo la resistenza del condensatore

Quando si seleziona la capacità di un condensatore, ovviamente, è più facile utilizzare una connessione parallela, poiché le capacità di tutti i condensatori vengono semplicemente riassunte. Ma se hai bisogno di ottenere un valore di capacità inferiore a quello di qualsiasi condensatore disponibile, una connessione seriale ci aiuterà. Sorprendentemente, la formula per calcolare le capacità dei condensatori in serie è molto simile alla formula per calcolare la resistenza parallela dei resistori.
Cs = C1 * C2 / (C1 + C2). Sì, una formula scomoda, è più facile usare una calcolatrice.

Condensatore ad alta tensione

Se si desidera un condensatore ad alta tensione, è possibile utilizzare due o più condensatori a bassa tensione. È meglio combinare condensatori con le caratteristiche più simili. Poiché, quando collegati in serie, i condensatori vengono caricati e scaricati con la stessa corrente, a causa della differenza di valori di capacità, i condensatori possono essere caricati a diversi valori di tensione e maggiore è la differenza di capacità, maggiore è lo squilibrio di tensione .
Un altro problema con questa inclusione è la diffusione delle correnti di dispersione. Maggiore è la corrente di dispersione del condensatore, più velocemente si scaricherà, mentre il condensatore con una corrente di dispersione inferiore, la tensione aumenterà e nel tempo, la tensione sul primo condensatore diventerà zero e sul secondo - piena tensione. Si scopre che funziona solo un condensatore.
Per bilanciare la tensione ai capi dei condensatori, è necessario collegare un resistore in parallelo a ciascun condensatore della catena. La resistenza del resistore è calcolata in modo che una corrente fluisca attraverso il resistore 10 volte più della differenza tra le correnti di dispersione dei condensatori collegati in serie.

Dei due condensatori polarizzati, uno è non polare

Ci sono situazioni in cui è necessario un condensatore non polare, ma sono disponibili solo quelli polari. Quindi puoi prendere due condensatori polari con una capacità due volte superiore al condensatore richiesto e combinarli in serie inversa, cioè più con più o meno con meno tra di loro. E saldare i restanti due pin nel circuito.

La connessione parallela dei condensatori è una batteria in cui i condensatori sono sotto la stessa tensione e la corrente totale è uguale alla somma algebrica totale delle correnti degli elementi indicati.

Punti chiave

Quando i condensatori sono collegati in parallelo, le loro capacità si sommano, consentendo di calcolare rapidamente il risultato. La tensione operativa dei condensatori è la stessa, ma le cariche vengono sommate. Ciò segue dalla formula derivata da Volta nel XVIII secolo:

C = q / U, quindi C1 + C2 +… = q1 + q2 +… / U.

La connessione parallela dei condensatori si trasforma in un singolo condensatore di grande capacità.

Perché includere condensatori in parallelo?

• Nei ricevitori radio, la sintonizzazione sulla frequenza delle onde viene eseguita commutando i banchi di condensatori, a condizione che il circuito risonante venga introdotto in risonanza.
• Nei filtri degli alimentatori potenti, deve essere immagazzinata molta energia durante un ciclo di lavoro. Non è economicamente fattibile costruirlo su induttori. Viene utilizzato un set parallelo di grandi condensatori elettrolitici.
• Il collegamento in parallelo dei condensatori si trova nei circuiti di misura. Gli standard si diramano da una parte della corrente, il valore è stimato dal valore - la dimensione della capacità del condensatore studiato.
• In parallelo vengono periodicamente installati compensatori di potenza reattiva. Si tratta di dispositivi che bloccano l'uscita dell'energia in eccesso nella rete di alimentazione. Ciò impedisce la formazione di interferenze, sovraccarico di generatori, trasformatori e riscaldamento eccessivo del cablaggio.

Potenza reattiva della rete

Quando un motore a induzione è in funzione, c'è una differenza di fase tra corrente e tensione. Ciò è dovuto alla presenza di un avvolgimento che mostra reattanza induttiva. Di conseguenza, parte della potenza viene riflessa nel circuito. L'effetto può essere eliminato se la resistenza induttiva è compensata da una capacitiva. Un altro modo: l'uso di motori sincroni, è efficace a tensioni di 6 - 10 kV.

Se possibile, l'impresa dovrebbe consumare tutta la propria potenza reattiva prodotta. Ma i motori sincroni non sono sempre adatti ai processi tecnologici. Quindi hanno messo unità di condensatori. La loro reattanza dovrebbe essere uguale alle induttanze dei motori. Certo, idealmente, perché le condizioni nella produzione sono in continua evoluzione ed è difficile trovare una via di mezzo.

Se si utilizza una connessione parallela di condensatori e si commuta correttamente utilizzando un relè, il problema è semplicemente risolto. Anche le singole imprese pagano per la potenza reattiva riflessa. In caso di mancato utilizzo sono previste perdite economiche. I fornitori di energia possono essere compresi: la potenza reattiva intasa la linea elettrica, carica i trasformatori e quindi l'apparecchiatura non è in grado di fornire il pieno carico. Se ogni impresa inizia a caricare il canale con corrente in eccesso, la situazione economica degli ingegneri energetici tremerà immediatamente.

I relè di potenza reattiva sono molto diffusi e aiuteranno a determinare quale parte dei condensatori includere nel lavoro. Un esempio di un programma di calcolo dei costi è mostrato nella figura. C'è un punto ottimale, che non è economicamente fattibile scavalcare. Ma è consentito farlo per altri motivi.

Schema di collegamento degli impianti di compensazione

Nelle reti trifase, i condensatori di compensazione sono installati in triplette secondo due schemi ben noti:

1. Stella.
2. Triangolo.

La potenza reattiva in questi casi viene calcolata utilizzando le formule riportate in figura. Tramite il greco omega viene indicata la frequenza circolare della rete (2 x Pi x 50 Hz). Dai rapporti, risulta che il circuito per collegare i condensatori con un triangolo è più redditizio: la potenza è aumentata di 3 volte. Spiegazione: la stella utilizza la tensione di fase, 1,73 volte inferiore alla tensione di linea. La potenza reattiva compensata dipende dal quadrato di questo parametro.

Per questi motivi, i condensatori trifase sono sempre realizzati a triangolo e sotto la stella è necessario chiedere un ordine individuale (tre condensatori monofase). C'è un rovescio della medaglia: per una tensione di 1,05; 3.15; 6.3; 10,5 kV tutti i condensatori sono monofase. È consentito connettersi a piacimento. Una stella, ad esempio, ha una tensione operativa inferiore, il che significa che ogni condensatore singolarmente risulterà più economico. Entrambi gli schemi non possono essere attribuiti a connessioni parallele, tali triplette, tuttavia, sono combinate in:

• gruppi;
• sezioni;
• installazione.

E all'interno delle associazioni, i condensatori monofase possono essere collegati in serie e in parallelo e condensatori trifase - esclusivamente in parallelo. Si raccomanda che le valutazioni di tutti i singoli elementi siano le stesse. Ciò semplifica il calcolo, equalizza il carico nelle parti del circuito elettrico. Sono note installazioni in cui vi è una connessione mista per ogni fase. Si formano rami paralleli.

Gli impianti vengono eseguiti in monofase o trifase. Nelle reti con una tensione di 380 V, viene sempre utilizzata la connessione parallela dei condensatori. Un'eccezione è il caso di utilizzo di apparecchiature con una fase per 220 V (fase) e 380 V (lineare). Quindi un'installazione individuale (o gruppo) viene posizionata sotto il dispositivo, che compensa la potenza reattiva. Nelle reti di illuminazione, i condensatori sono per lo più installati dopo l'interruttore per ovvi motivi. In altri casi - a seconda delle caratteristiche del funzionamento dell'oggetto.

Per tensioni di 3, 6 e 10 kV, i condensatori monofase vengono accesi con una stella ordinaria o doppia (vedi figura). Un terminale è messo a terra (neutro a terra). Per questo motivo è consentito l'utilizzo di condensatori monofase, anche con un solo terminale isolato. In quest'ultimo caso, è necessario assicurarsi che il conduttore di neutro esca dal corpo del prodotto.

L'interruttore generale è installato in una determinata sezione dell'apparecchiatura protetta (territorialmente) e controlla il circuito di compensazione in generale, attiva o rimuove la reattanza aggiuntiva. Se l'apparecchiatura di processo è inattiva in un particolare settore, l'interruttore principale interromperà il circuito di compensazione. Le unità motocondensanti solitamente stanno insieme in un locale dedicato, collegate elettricamente in parallelo. Davanti a ciascuno è presente un interruttore per il circuito di regolazione del relè per aumentare o diminuire la portata totale dei compensatori.

A seconda dell'attrezzatura utilizzata dall'impresa, il volume di potenza reattiva richiede l'aiuto di unità di condensatori, adattandosi in modo flessibile alle esigenze esistenti. Infine:

1. Le sezioni dell'apparecchiatura sono collegate in parallelo. Questo è facile da capire se si immaginano elettrodomestici alimentati da un'unica prolunga. Tutti sono collegati in parallelo. Ma sono installati, ad esempio, in diversi negozi, settori, ecc. Ci sono casi in cui una grande centrale elettrica (ad esempio una centrale idroelettrica) è divisa in sezioni relativamente indipendenti.
2. Le installazioni di condensatori sono collegate in parallelo, ma, di regola, in un posto, in modo che sia possibile regolare automaticamente o manualmente la capacità totale commutando interruttori leggeri. Un condensatore può funzionare per compensare la potenza reattiva di una qualsiasi delle sezioni o di entrambe contemporaneamente.

Caratteristiche della protezione del condensatore

Gli interruttori principali, di regola, vengono utilizzati in caso di incidenti e abbattono un'intera sezione dell'attrezzatura contemporaneamente. Le unità motocondensanti sono assemblate in sezioni mediante collegamento in parallelo. Quindi l'interruttore principale interromperà immediatamente tale "batteria". E le altre sezioni delle motocondensanti rimarranno in funzione. È importante capire che i dispositivi di protezione, come i dispositivi protetti, possono essere raggruppati in base a metodi diversi. A seconda della convenienza e della fattibilità economica.

Gli interruttori leggeri vengono utilizzati, di regola, nei circuiti di controllo. Sono controllati tramite un relè e aumentano o diminuiscono la capacità totale delle unità di condensatori. Il vuoto o SF6 è selezionato come interruttore principale.

Una caratteristica dei circuiti superiori a 10 kV è considerata l'uso di condensatori monofase, assemblati secondo uno schema a stella oa triangolo, in ciascun ramo del quale è presente un gruppo sequenziale parallelo di capacità (vedi Fig.). In presenza di prodotti con un'elevata tensione operativa, è consentito fare il contrario, utilizzare una connessione serie-parallelo. Quindi vengono selezionate le tensioni operative dei condensatori in modo che il numero di gruppi collegati uno dopo l'altro sia minimo. La tensione attraverso ciascuno degli elementi aumenta naturalmente. Per riferimento: .

Se fai tutto secondo il programma descritto, se un elemento del circuito di compensazione della potenza reattiva si guasta, gli altri continueranno a funzionare in modo relativamente parsimonioso. Naturalmente, i parametri del circuito devono essere monitorati e il personale operativo, secondo i metodi, controlla la funzionalità delle unità del condensatore. Durante la progettazione, è necessario prendere in considerazione una piccola funzionalità:

Maggiore è il numero di serie di gruppi di condensatori nel circuito di compensazione, più difficile è per ciascuno garantire una distribuzione uniforme della tensione. In particolare, sono possibili frequenti sovraccarichi di un determinato segmento.

Inoltre, i collegamenti elettrici complessi non sono facili da controllare per il personale di servizio. Uno schema florido si presta male all'installazione, gli errori sono frequenti. Il collegamento in parallelo delle unità del condensatore in ciascuna fase è considerato ideale. Quindi è facile da montare e la procedura di verifica è semplificata il più possibile.

Scarica dei condensatori

I condensatori collegati in parallelo hanno una grande capacità, quando smettono di funzionare rimangono carichi. Puoi sentirlo toccando la spina di un vecchio trapano che è stato appena spento. Nei modelli più recenti, il filtro è progettato in modo che il circuito venga scaricato attraverso un resistore, ma non è così.

Per ridurre la tensione, è consentito utilizzare induttori collegati in parallelo ai condensatori. In questo caso, la resistenza di terra alla corrente alternata è molto alta e per la corrente continua è facile superare questa sezione. Durante il periodo di funzionamento dell'apparecchiatura, la corrente qui è piccola, le perdite sono piccole. Dopo l'arresto della linea di processo, la carica viene scaricata gradualmente attraverso un resistore o un'induttanza ad alta resistenza. Naturalmente, non è vietato inserire un relè nel circuito di messa a terra che chiude i contatti solo dopo aver spento tutti i dispositivi. Il design è più costoso e richiede l'automazione.

Il processo di scarica del circuito è importante dal punto di vista della sicurezza. Immagina: un condensatore caricato da una presa immagazzina a lungo la differenza di potenziale ed è un pericolo per gli altri. Nelle reti monofase con una tensione di 220 V, la scarica viene eseguita attraverso i filtri di ingresso, a condizione che l'alloggiamento sia adeguatamente messo a terra. La resistenza in un circuito collegato in parallelo ai condensatori è determinata dalla formula seguente.

Q sta per la potenza reattiva dell'impianto in vars (VAR), e Uph sta per la tensione di fase. È facile mostrare che la formula è data dal calcolo del tempo di scarica: Q dipende linearmente dalla capacità, essendo trasferita a sinistra della formula, darà la costante di tempo RC. In tre di questi periodi, la batteria si scarica del 97%. Sulla base di queste condizioni, è possibile trovare i parametri dell'induttanza. Meglio ancora, accendi un resistore in serie con esso, come spesso si fa nei circuiti reali.

In pratica si utilizzano spesso corpi di piccole (e piccolissime) dimensioni, che possono accumulare una grande carica, pur avendo un piccolo potenziale. Tali oggetti sono chiamati condensatori. Una delle caratteristiche principali di un condensatore è la sua capacità. Avendo in riserva un set di condensatori con parametri diversi, è possibile ampliare il range dei valori di capacità e il range delle tensioni di esercizio se si utilizzano le loro connessioni. Esistono tre tipi di collegamento dei condensatori: serie, parallelo e misto (parallelo e serie).

Collegamento in serie di condensatori

Un collegamento in serie di condensatori è mostrato in Fig. 1

Qui (Fig. 1) la piastra positiva di un condensatore è collegata alla piastra negativa del condensatore successivo. Con questa connessione, le armature dei condensatori adiacenti creano un unico conduttore. Tutti i condensatori collegati in serie sulle piastre hanno cariche uguali. La capacità del collegamento in serie dei condensatori è calcolata dalla formula:

dove è la capacità elettrica del condensatore i-esimo.

Se le capacità dei condensatori collegati in serie sono uguali, la capacità della loro connessione seriale è:

dove N è il numero di condensatori collegati in serie. In questo caso, la tensione limite (U) che un tale banco di condensatori resisterà sarà:

dove è la tensione limite di ciascun condensatore di giunzione. Quando si collegano i condensatori in serie, occorre prestare attenzione per garantire che nessuno dei condensatori della batteria sia esposto a una tensione superiore alla sua massima tensione operativa.

Collegamento in parallelo di condensatori

Il collegamento in parallelo di N condensatori è mostrato in Fig. 2.

Quando i condensatori sono collegati in parallelo, sono collegate piastre che hanno cariche dello stesso segno (più con più; meno con meno). Come risultato di questa connessione, un'armatura di ciascun condensatore ha lo stesso potenziale, ad esempio, e l'altra. Le differenze di potenziale sulle armature di tutti i condensatori quando sono collegati in parallelo sono uguali.

Quando i condensatori sono collegati in parallelo, la capacità totale della connessione viene calcolata come la somma delle capacità dei singoli condensatori:

Quando i condensatori sono collegati in parallelo, la tensione è uguale al valore più piccolo della tensione di esercizio del condensatore dalla composizione della connessione considerata.

Esempi di problem solving

ESEMPIO 1

Esercizio	I due condensatori sono stati collegati in serie. La capacità della batteria era F, mentre la carica su di essa era pari a C. Qual è la capacità di uno dei condensatori (), se la capacità del secondo è F? Qual è la differenza di potenziale tra le armature di ciascuno dei condensatori?
Soluzione	Quando si collegano i condensatori in serie, sappiamo che le cariche sull'intera connessione e su ciascun condensatore separatamente sono uguali, ovvero: La capacità totale del collegamento in serie del condensatore viene calcolata utilizzando l'espressione: Dalla formula (2.2) segue che: Quindi la differenza di potenziale sulle armature del primo condensatore si trova come: e sui piatti del secondo come: Calcoliamo i parametri richiesti:
Risposta	pF; V; B

ESEMPIO 2